Chương 2: Hô hấp tế bào docx
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.69 MB, 115 trang )
CHƯƠNG 2: HÔ HẤP TẾ BÀO
TI THỂ
Chất nền (matrix): chất choán khoan bên trong ti thể
giữa các màng, gồm hỗn hợp rất đậm đặc của hàng trăm
enzyme các enzyme oxy hóa piruvat và acid béo và trong
chu trình acid citric. Nó chứa cả nhiều bản sao của DNA
và các enzyme khác nhau cần cho sự biểu hiện của các gen
ti thể.
- Màng trong (Internal membrane) xếp lại thành nhiều
nếp nhăn là creta (mào gà), làm tăng tổng diện tích màng
đôi rất nhiều. Nó chứa các protein với ba chức năng:
(1) Thực hiện các phản ứng oxy hóa trong chuỗi hô hấp.
(2) Một phức hợp enzyme có tên ATP synthetase tạo ra
ATP trong matrix.
(3) Các protein vận chuyển đặc biệt điều hòa sự đi qua của
các chất ra ngoài hoặc vào trong chất nền
NGUỒN NĂNG LƯỢNG CỦA SỰ SỐNG
Tế bào là một nhà máy hóa học thu nhỏ, trong đó
có hàng ngàn ph n ng hóa h c x y ra.ả ứ ọ ả
Các tế bào lấy năng lượng và dùng chúng để duy
trì hoạt động.
Thậm chí một số sinh vật có thể biến đổi năng
lượng thành ánh sáng, chẳng hạn trong sự phát
quang sinh h c.ọ
Trao đổi chất
• Trao đổi chất gồm toàn bộ các phản ứng hóa học
trong một cơ thể sống.
• Một lộ trình trao đổi chất (metabolism pathway) bắt
đầu từ một cơ chất và kết thúc là sản phẩm.
• Mỗi bước trong lộ trình được xúc tác bởi một
enzyme đặc hiệu.
7
Đồng hóa và dị hóa :
- Đồng hóa :
+ Là quá trình biến đại phân tử hữu cơ có tính đặc
hiệu theo nguồn gốc thức ăn thành các đại phân tử đặc
hiệu của cơ thể : glucid, lipid, protid, acid nucleic
+ Xảy ra qua 3 bước :
. Tiêu hóa : thủy phân các đại phân tử đặc hiệu của
thức ăn thành các đơn vị cấu tạo không đặc hiệu nhờ các
enzym thủy phân trong dịch tiêu hóa
. Hấp thụ : sản phẩm tiêu hóa cuối cùng sẽ được
hấp thu qua niêm mạc ruột non vào máu và bạch huyết
(bằng cơ chế vận chuyển, khuyếch tán, )
. Tổng hợp : từ máu ( mô và được tế bào sử dụng
tổng hợp thành những đại phân tử có tích đặc hiệu của cơ
thể ( có thể đặc hiệu cho loài và cho mô), quá trình tổng
hợp này cần năng lượng.
8
- Dị hóa : là phân giải các đại phân tử sử dụng
của tế bào mô thành các sản phẩm đào thải ( Ví dụ :
phân giải 1 chất thành chất nhỏ hơn và có thải ra năng
lượng ( thoái hóa )
Hai quá trình này ngược chiều nhau, nhưng luôn
thống nhất và đi đôi trong cơ thể.
ATP
Một trong những hợp chất căn bản của sự sống là ATP. Nó
giữ vai trò chủ chốt trong hầu như tất cả các quá trình
chuyển hóa năng lượng của mỗi hoạt động sống.
Phân tử ATP là một nucleotid được tạo thành từ Adenin,
đường ribose và 3 phosphate PO
4
nằm thẳng hàng với
nhau. Adenin gắn với ribose tạo thành Adenosine.
Adenosine gắn với một phosphate gọi là AMP
(Adenosine-Mono-Phosphate), gắn với hai phosphate gọi
là ADP (Adenosine-Di-Phosphate) và gắn với ba
phosphate gọi là ATP (Adenosine-Tri-Phosphate).
• ATP (ADENOSINE TRIPHOSPHATE) CấU TạO Từ
ĐƯờNG
RIBOSE, ADENOSINE, VÀ 3 NHÓM PHOSPHATE
• Liên kết giữa gốc phosphate (P) thứ nhất với P thứ
hai, giữa P thứ hai và P thứ ba được gọi là liên kết
cao năng.
• Các liên kết giữa các nhóm phosphate của ATP có
thể bị bẻ gảy bởi sự thủy phân và năng lượng được
phóng thích.
• Một ATP mới có thể được thành lập từ ADP và P
vô cơ nếu có đủ năng lượng để tạo liên kết gắn gốc
phosphate vào ADP.
• Sự gắn thêm gốc phosphate này được gọi là sự
phosphoryl hóa (phosphorylation)
Một tính chất quan trọng của phân tử ATP là dễ biến đổi
thuận nghịch để giải phóng hoặc tích trữ năng lượng Khi
ATP thủy giải nó sẽ tạo ra ADP và Pi - phosphate vô cơ:
enzyme
ATP + H2O ADP + Pi + năng lượng
Nếu ADP tiếp tục thủy giải sẽ thành AMP. Ngược lại ATP
sẽ được tổng hợp nên từ ADP và Pi nếu có đủ năng lượng
cho phản ứng:
enzyme
ADP + Pi + năng lượng ATP + H2O
VAI TRÒ C A ATP TRONG TRAO Đ I CH T Ủ Ổ Ấ
C A T BÀOỦ Ế
ATP là một chất chế biến và vận chuyển năng lượng.
Nó được tạo thành trong quá trình phân giải các chất khác
nhau như oxy hóa các chất trong ty thể, đường phân và lên
men, quang hợp ở diệp lục của thực vật xanh và các quá
trình vận chuyển ion ở vi khuẩn,…
Ngược lại, ATP cũng là chất cung cấp năng lượng cho
các quá trình tổng hợp của cơ thể sinh vật. Đó là các phản
ứng gắn liền với phân giải phân tử ATP, công co cơ, sinh
tổng hợp các chất protein, axit nucleic…cũng như sản sinh
và duy trì tính phân bố không đều các chất giữa tế bào với
môi trường xung quanh.
Sự VậN CHUYểN TÍCH CựC NHờ BƠM NA
+
,
K
+
Phản ứng oxi hóa khử (redox reaction)
• Sự vận chuyển điện tử trong các phản ứng hóa
học phóng thích các năng lượng được dự trữ trong
các phân tử hữu cơ.
• Năng lượng được phóng thích này cuối cùng
được dùng để tổng hợp ATP
• Các phản ứng hóa học trong đó có sự vận chuyển
điện tử giữa các chất tham gia phản ứng được gọi là
ph n ng oxi hóa kh (ả ứ ử redox reactions)
• Trong sự oxi hóa, một chất bị mất điện tử được
gọi là b oxi hóaị
• Trong sự khử, một chất thu nhận điện tử được gọi
là b khị ử
• Chất cho điện tử được gọi là chất khử
• Chất nhận điện tử được gọi là chất oxi hóa
• M t s ph n ng oxi hóa kh không có s v n ộ ố ả ứ ử ự ậ
chuyển điện tử nhưng có sự thay đổi điện tử trong các
liên k t hóa trế ị
– Thí d : ph n ng gi a methane và Oụ ả ứ ữ
2
Sự oxi hóa các nguyên liệu hữu cơ
• Trong sự hô hấp tế bào, các nguyên liệu như glucose b oxi ị
hóa và O
2
b kh :ị ử
Các bước thu nhận năng lượng
• Trong s hô h p t bào, glucose và các phân t h u ự ấ ế ử ữ cơ
khác bị phân giải qua nhiều bước
• Điện tử từ các hợp chất hữu cơ thường được chuyển đến một
coenzyme là NAD+ → NADH
• NAD+ là chất oxi hóa (nhận điện tử) còn NADH là ch t khấ ử
Phosphoryl hóa và khử phosphoryl :
* Phosphoryl hóa : chất hữu cơ tác dụng với Pvc hoặc hữu cơ để
tạo hợp chất phosphat.
- Phản ứng thuộc loại thu năng lượng ( để tích trữ năng lượng )
- Do enzym xúc tác với cơ chất là Pvc hay Phosphat hữu cơ
24
* Khử Phosphoryl :
- Cắt đứt liên kết phosphat, giaỉ phóng phosphat ( nếu dưới
dạng Pvc sẽ chuyển ngay đến 1 chất hữu cơ khác ).
- Khi phản ứng xảy ra thì nó phát ra năng lượng và năng
lượng này bằng năng lượng tạo phosphat
- Do enzym xúc tác
Phản ứng trên gọi là phản ứng song biến hay liên hợp
HÔ HấP Tế BÀO
(CELLULAR RESPIRATION)
•
Oxy hóa hoàn toàn glucose thành ATP.
•
Khoảng ~40% năng lượng dự trữ trong glucose được
biến đổi thành ATP.
Heat
